ANN-MARIE VON OTTER & ANNE-MARIE CEDERQVIST Teknik i skolan – en vägledning till ämnets kunskapsinnehåll progressionoch
Teknik i skolan – en vägledning till ämnets kunskapsinnehåll progressionoch ANN-MARIE VON OTTER & ANNE-MARIE CEDERQVIST
Innehåll Förord 5 1. Grundskolans teknikämne 7 Teknik som en del av skolans undervisning 8 Teknisk bildning 13 Vad är teknik? 14 Teknisk kunskap 18 2. Teknikhistoria och teknikutveckling 21 Teknikhistoriska perspektiv 22 Människans tre stadier 22 Teknik och människans behov 29 3. Teknikutveckling och teknikutvecklings arbete 33 Teknikutveckling 34 Teknikutvecklingsarbete 36 Progression 42 4. Dokumentation av teknikutvecklingsarbete 46 Teknisk dokumentation 47 Progression 60 5. Konstruktion 63 Byggstenar i ett konstruktionsarbete 64 Byggtekniker 66 Sammanfogningstekniker 72 Hållfasthet 73 Hårdhet 76 Material 77 Elektronik 85 Progression 89
6. Mekanik 91 De enkla maskinerna 92 Rörliga mekanismer 97 Progression 100 7. Digital teknik 101 Den digitala världen 102 Datorns delar 103 Datorns historia 106 Styra och reglera med programmering 107 Datalogiskt tänkande 113 Artificiell Intelligens (AI) 114 Kommunikation mellan datorer 114 Digital teknik ur ett hållbarhetsperspektiv 120 Progression 122 8. Möjligheter, risker och säkerhet vid teknikanvändning 126 Att använda teknik på ett säkert sätt 127 Relationen mellan teknik, människa och samhälle 128 Att kunna värdera konsekvenser av teknikval 131 Teknikutveckling och miljö 137 Ett moraliskt ansvar i både tid och rum 139 9. Hållbar utveckling och teknik 141 Ett globalt perspektiv 142 Ett systemiskt förhållningssätt inom teknik och hållbar utveckling 143 Progression 150 10. Tekniska system 153 Att tänka systemiskt 154 Vad är ett tekniskt system? 154 Funktion och flöde i tekniska system 156 Olika tekniska system 160 Progression 163 11. Teknikämnet och progression 165 Hur man kan gå till väga utifrån kursplanerna 166 Problemlösning och tekniska kunskaper 169 Referenser 173 Bilaga Teknikhistorisk tidslinje 176
För många år sedan började vi att arbeta som tekniklärare och mycket vatten har runnit under broarna sedan dess. Vi har sak nat en basbok i teknik, att använda som inspiration, och började därför fundera på vad innehållet i en sådan bok skulle kunna vara. Utifrån att på 1960-talet vara ett valbart ämne inriktat på praktiska moment så kan dagens elever, sextio år senare, sitta vid var sin da tor eller läsplatta och lösa tekniska problem. Boken har utvecklats för tekniklärare, lärarstudenter, och lärarutbildare. Syftet har varit att lyfta fram baskunskaper i teknik, vilka ska sättas i relation till de förväntningar som skolans styrdokument uttrycker i termer av ämnesinnehåll och progression.
teknikundervisningen innehålla för att möta upp till detta? I boken vill vi försöka att sortera bland de delar som teknik-
Förord
5
Teknik är något som påverkar oss dagligen och vi behöver ha kunskap om teknik i många olika sammanhang. Det är därför vik tigt att skolans undervisning i teknik bidrar till ett kunnande och ett intresse för teknik så att eleverna ges de förutsättningar som behövs för att förstå och fatta beslut kring den teknik de omges av i sinVadvardag.skadå
I bokens olika kapitel kommer därför innehållet knyta an till möjliga ingångar för att skapa förutsättningar att kunna planera undervisning där teori och praktik vävs samman utifrån en pro gressionstanke. På så sätt strävar vi efter att det ska bli tydligt för lärarstudenter och lärare som undervisar i teknik vad eleverna bör lära över tid. Utifrån dessa funderingar har vi strukturerat kapitlen i boken på ett sådant sätt att de speglar innehållet i teknikämnets kursplan. Varje kapitel har en teoretisk del som i flertalet av ka pitlen efterföljs av en sammanfattande del som innefattar en pro gressionstanke kring kapitlets innehåll. Syftet med denna progressionsdel är att belysa olika nivåer av kunskap som kan behövas för att elever ska ta sig vidare i sitt kunskapande inom teknikämnet mot de uttryckta betygskriterierna.
Vår förhoppning är att boken ska kunna fungera som utgångs punkt och stöd för tekniklärare, lärarstudenter och lärarutbildare i arbetet med att utforma undervisning som ska leda till lärande i och om teknik.
6 ämnet bör innefatta och som är relevanta för lärarstudenter och tekniklärare för att de ska kunna guida sina elever genom grund skolans teknikämne. Syftet med boken är alltså att lyfta fram en förståelse för teknikämnets kunskapsinnehåll. Ytterligare ett syfte är att visa på att teknikämnet är ett kunskapsämne, vilket som alla andra ämnen har en tydlig progression, och därmed kräver ett sys tematiskt arbete kring planering av undervisning och utveckling av elevers lärande.
I kapitlet diskuteras vad teknik är samt vikten av teknisk bildning och hur detta är en del av syftet med grundskolans teknikundervisning. Vidare diskuteras vad teknisk kunskap är och hur detta lyfts fram inom ramen för de tre kunskapsområden som kursplanen i teknik innefattar, det vill säga: teknik, människa, samhälle och miljö; tekniska lösningar samt arbetsmetoder för utveckling av tekniska lösningar.
teknikämneGrundskolans
7 KAPITEL 1
1. Grundskolans teknikämne 8
Som en följd av teknikutvecklingen i samhället under första halvan av 1900-talet växte ett tekniskt kunskapsinnehåll fram i folkskolan som även innefattade frågor kring hur tekniken påverkar samhället och medborgarna. I efterkrigstiden skedde en stark tillväxt inom industrin och behovet av tekniskt kompetent arbetskraft ökade. Detta medförde förväntningar på skolan och dess utbildning för att kunna förse industrin med arbetskraft som hade tekniska kunskaper. En följd av detta var att det under 1960-talet togs fram två nya läroplaner där teknikämnet blev mer framträdande med syfte att öka elevers intresse för teknik. Lgr 62 var först ut. I Lgr 62 höll man fast vid tek nik som tillämpad naturvetenskap, men med inslag av valfri teknisk yrkesinriktning i årskurs 8 och 9 mot bland annat verkstadsteknik.
Denna följdes av Lgr 69 där en mer allmänbildande syn på teknikämnet lyftes fram och tekniken i vardagen blev mer framträdande.
Teknik som en del av skolans undervisning I svensk skola fanns redan på 1800-talet ett innehåll av teknik i un dervisningen. Då benämndes det inte som teknik utan vävdes in i mer traditionella undervisningsämnen som naturlära. I naturläran lyftes människan fram som uppfinnare och teknik framställdes som tillämpad naturvetenskap. Även slöjd var ett ämne med ett tydligt tekniskt kunskapsinnehåll där eleverna fick lära sig att hantera verk tyg och bearbeta material inom både textil och trä. Vad som kan ses som tekniskt innehåll har därifrån varierat över tid utifrån hur samhället såg ut och vilket behov som fanns inom yrken och industrin. I början av 1900-talet utvecklades ambitionen att bilda folket och att stärka Sverige som ett växande industriland. Som ett led i detta kom Otto Witts tekniska sagor, vilka författades för folk- och skol biblioteken enligt önskemål från ecklesiastikdepartementet. Dessa syftade till att undervisa om nya upptäckter och teknik i vardagen på ett lättillgängligt sätt så att fler skulle intressera sig för teknik.
Under 1970-talet blev teknikens konsekvenser för samhälle och miljö mer framträdande i den politiska debatten, vilket speglades i nästkommande läroplan, Lgr 80. I denna blev teknik ett obligatoriskt ämne på låg-, mellan- och högstadiet, men fick dela timplan med NO-blocket, det vill säga de naturorienterande ämnena. Den yrkesinriktade undervisningen försvann. Undervisningen skulle en ligt Lgr 80 fokusera mer på teknikens risker och dess påverkan på samhället. Den skulle också rikta sig mot både flickors och pojkars intresseområden för att göra teknikundervisningen mer jämställd. Även om teknik blev ett obligatoriskt ämne i Lgr 80 så var det fortfarande oklart vad teknikämnet skulle innehålla, vilket medförde att teknikämnet implementerades olika på skolorna (Hagberg & Hultén, 2004). Diskussioner började föras kring de klassiska didaktiska frågorna: Varför ska vi undervisa i teknik? Vad ska teknikämnet innehålla? och Hur ska detta undervisas? Det teknikdidaktiska forsk ningsfältet började växa fram, där stort fokus lades på utformning av kursplaner. Det var först i 1990-talets läroplan, Lpo 94, som teknik ämnet fick en egen kursplan, inom vilken en egen kunskapstradition lyftes fram, där ämnet inte längre ska ses som tillämpad naturvetenskap. Teknikämnet var dock fortfarande inplacerat inom NO-block ets undervisningstimmar och i praktiken innebar det att ämnet fortsatte att ses som tillämpad naturvetenskap. Det i sin tur resulte rade i att teknikämnets kunskapstradition hamnade i skymundan. I läroplanen från 2011, Lgr 11, började dock teknikämnet att frigöra sig från NO-blocket. Fokus i undervisningen skulle riktas mot att den teknik som omger oss i vardagen ska göras synlig och begriplig för eleverna. Syftet var att utveckla elevers intresse för, och kunskaper om, tekniken i vardagen. Eleverna skulle också få möjlighet att utveckla förståelse för hur tekniska lösningar används och fungerar, vilket innefattar tekniska lösningars struktur, funk tion och ändamålsenlighet. Frågor kring hållbar utveckling och teknikens konsekvenser för människa, samhälle och miljö kom
1. Grundskolans teknikämne 9
Ytterligare ändringar av läroplanen infördes 2022 där fakta och förståelse betonas än mer. Detta för att framhålla värdet av ämneskunskaper och lyfta fram ämnenas karaktär. För teknikämnets del innebar detta ett starkare fokus på elevers handlingskompetens med utgångspunkt i teknisk medvetenhet, egen användning av teknik och hållbar utveckling. Detta innefattar att utveckla elevers förståelse av tekniken och vilken betydelse den har, samt hur den påverkar människan, samhället och miljön. Så även om teknik som innehåll har varit del av skolans undervisning under lång tid, är grundskolans teknikämne ett relativt ungt ämne i termer av egen kursplan. Från att ha varit ett praktiskt ämne som delar historia med slöjdämnet, har teknikämnet kommit att bli ett mer teoretiskt skolämne. Diskussionerna kring vad som ska undervisas samt hur undervisning ska utformas, är en kontinuerlig diskussion eftersom utvecklandet av ny teknik leder till att innehållet och teknikkunskaperna förändras. Teknikämnet skiljer sig dess utom från andra skolämnen som matematik och naturvetenskap på det sättet att det inom akademin inte finns ett specifikt teknikämne
Lgr 11 revideras 2018 med anledning av den ökade digitali seringen i samhället och behovet av att utveckla elevers digitala kompetens. För grundskolans teknikämne innebar detta bland annat att programmering implementerades som ett tydligt inslag i undervisningen.
1.
Grundskolans teknikämne 10 att bli ett viktigt inslag inom teknikämnet. Undervisningen skulle även fokusera på att utveckla elevers kunskaper om hur man kan lösa olika problem med hjälp av teknik. Lgr 11 lyfte även fram vikten av att göra elever medvetna om teknikämnets såväl praktiska som teoretiska karaktär. Tekniken är praktisk på det sättet att vi använder eller skapar teknik för att lösa problem eller tillfreds ställa behov. Samtidigt är tekniken teoretisk på det sättet att den innefattar kunskaper som behövs för att kunna förstå de tekniska objekten och hur dessa kan användas eller skapas, och hur dessa påverkar människan, samhället och miljön.
1. Grundskolans teknikämne 11 motsvarande skolans teknikämne. Därmed saknas det också givna kunskapsstrukturer inom ämnet som kan föras över till skolans tek nikämne. Istället bygger teknikämnet på kunskaper från olika områden såsom naturvetenskap, matematik, samhällsvetenskap, datavetenskap. Detta gör ämnet komplext, både för de lärare som ska undervisa i det såväl som för de elever som ska lära sig. Skolinspektionen genomförde 2014 en granskning av grund skolans undervisning i teknik. Deras rapport visade på flera brister, såsom att många lärare känner sig osäkra på vad innehållet i kursplanen representerar för kunskaper samt vilka förhållnings sätt och metoder som karakteriserar teknikämnet. Rapporten vi sar även att teknikundervisningen till stor del handlar om ett ore flekterat görande i olika former av praktiska aktiviteter där elever får bygga och konstruera. Det oreflekterade görandet saknar ofta koppling till teoretisk teknisk kunskap och eleverna får sällan möj lighet att diskutera och reflektera i relation till dessa aktiviteter.
Konsekvensen av detta blir att eleverna inte förstår vad de ska lära sig i de praktiska aktiviteterna samtidigt som det blir svårt för läraren att bedöma deras kunskaper. Rapporten beskriver också att elever upplever att undervisningen är på för låg nivå, och att tek nikämnets särdrag blir otydligt för eleverna då det ofta integreras med de naturvetenskapliga ämnena. Rapporten pekar på att flera skolor saknar en tydlig progression i teknikundervisningen, från lågstadiet till högstadiet, vilket bland annat kan innebära att elever på högstadiet kan undervisas utifrån centralt innehåll för årskurs 4–6 och vice versa. Detta medför att när elever lämnar grundsko lan kan de ha ganska skilda kunskaper i teknik, beroende på vilken skola de gått i men även beroende på vilken tekniklärare de haft. Ett annat tydligt problem som framgick i rapporten var att skolorna hade för lite tid avsatt åt teknikundervisning. Denna delades med de naturvetenskapliga ämnena, vilka oftast fick företräde. Skolinspektionens rapport följdes av att regeringen 2017 be
1. Grundskolans teknikämne 12 slutade om att införa 200 timmar teknik i grundskolans timplan fördelat på 47 timmar på lågstadiet, 65 timmar på mellanstadiet och 88 timmar på högstadiet. Eleverna ska förstå att det är teknik som undervisas och det bestämda antalet timmar i varje stadie ska säkra en tydlig progression i teknikundervisningen samt att elev erna uppfyller betygskriterierna i årskurs 6 och årskurs 9. Ett viktigt led i att elever ska få en bra teknikundervisning är att det finns kunniga och kompetenta tekniklärare som känner till teknikämnets förhållningssätt och metoder, och vad som karakteriserar teknisk kunskap. Lärarens förhållningssätt till hur teknik undervisning ska bedrivas har en avgörande betydelse för i vilken utsträckning elever lär sig i och om teknik. Norströms studie från 2014 om hur tekniklärare förstår teknisk kunskap visar att det finns en stor variation i lärarnas uppfattningar om vad teknisk kunskap är. Så även om det centrala innehållet i kursplanen har en tydlig pro gressionstanke, kan det bli svårt att förverkliga denna om lärarna tolkar kursplanen olika i relation till vad teknisk kunskap är. Det kan resultera i att teknikundervisningen kan se ganska olika ut beroende på vilket klassrum man befinner sig i. En effekt av detta, utöver att elever inte får med sig tillräckliga teknikkunskaper från stadie till stadie, är bristande likvärdighet i bedömning och betygsättning av elevernas teknikkunskaper. En viktig roll i detta sammanhang har lärarutbildningen, både när det gäller att bidra till lärares kompetensutveckling, men även när det gäller att förse nyutbildade lärare med rätt kunskaper och kompetens. Eftersom teknikämnet är rela tivt ungt är även det teknikdidaktiska forskningsfältet ungt. Detta innebär att det fortfarande finns en hel del outforskade områden, framför allt när det gäller forskning kring elevuppfattningar. Teknikdidaktisk forskning har ägnat stort utrymme åt att definiera vad teknisk kunskap är inom ramen för skolans teknikämne samt vad målet med undervisningen i teknik är. En viktig didaktisk fråga har varit att föra samman teoretisk och praktisk kunskap på ett sätt så
1. Grundskolans teknikämne 13 att elever får möjlighet att förstå teknikens karaktär och att utveck la kunskap både i och om teknik. En vägledning i detta arbete har varit att rikta sig mot det som kallas teknisk bildning (technological literacy). Teknisk bildning innefattar de teknikkunskaper som vi människor behöver för att kunna förstå, ta beslut, handla och han tera teknik i vår vardag inom det samhälle vi lever. Teknisk bildning Begreppet teknisk bildning, kan ses som ett begrepp som hänvisar till en form av allmänbildande teknikkunskaper som en människa behöver för att använda, hantera, värdera och förstå teknik i ett vardagligt sammanhang. Begreppet används även inom den tek nikdidaktiska forskningen för att definiera kunskapsbasen inom skolans teknikämne. Teknisk bildning innefattar en bred ansats på teknisk kunskap, vilket inkluderar både kunskaper i och om teknik. Det har dock varit svårt att finna en gemensam definition kring detta begrepp då behovet av teknisk kunskap varierar, dels utifrån den kontext man lever i men även utifrån att dess innehåll varierar över tid (Hallström, 2011). En viktig vägledning i arbetet med att precisera vad som karakteriserar teknisk kunskap och teknisk bildning har därför varit att vända sig till teknikfilosofisk forskning. Teknikfilosofisk forskning har bidragit till att bringa klarhet i vad som karakteriserar teknik men även i vad som karakteriserar teknisk kunskap. Båda dessa delar är viktiga att förstå och känna till när man undervisar i teknik. Teknikfilosofen Carl Mitcham beskriver två huvudsakliga riktningar inom det teknikfilosofiska forskningsfältet som ligger till grund för teknisk bildning. Det ena är det humanvetenskapliga perspektivet på teknik (the human perspec tive on technology, HPT) där kunskaper om teknikens påverkan på människa, samhälle och miljö är i fokus, vilket innefattar förmåga
Sammanfattningsvis kan man säga att HPT fokuserar mer på aspekter som drivkrafterna bakom teknikutveckling och konse kvenser av teknikanvändande, snarare än på de tekniska objekten och aktiviteterna i sig själva. EPT tenderar å andra sidan att fokusera mer på kunskap relaterad till tekniska aktiviteter och tekniska objekt och mindre på konsekvenser för människa och samhälle. Enligt Mitcham (1994) är det dock nödvändigt att föra samman de två riktningarna för att förstå vad teknik är och vad som innefattar teknisk bildning, samt vilka tekniska kunskaper som behöver lyftas fram i teknikundervisningen. Vad är teknik?
När vi talar om teknik kan det ha flera olika betydelser. Om vi frågar människor om vad teknik är, kommer vi förmodligen få en hel del olika svar. Många skulle förmodligen föreslå att teknik är de många olika digitala prylar som vi omger oss med i vår vardag
1. Grundskolans teknikämne 14 att kritiskt analysera tekniken. Det andra är det ingenjörsvetenskap liga perspektivet på teknik (the engineering perspective on technolo gy, EPT) där kunskaper om själva tekniken i sig är i fokus. HPT tar sin utgångspunkt från samhällsvetenskapen och humaniora snarare än från ingenjörsvetenskap, och ser fenomenet teknik som ett ob jekt som tas för givet och betraktas som en ”svart låda” som inte nödvändigtvis behöver analyseras och förstås i sig självt. Intresset är mer riktat mot att förstå fenomenet teknik i relation till moral, etik, kultur eller politik, och att förhålla sig kritisk till hur teknik har påverkat människan, samhället, kulturen och miljön. EPT är främst riktat mot själva tekniken i sig själv och ser tekniken som ett feno men som bör studeras i detalj. Inom EPT analyseras tekniska prak tiker och processer, samt dessas mål, begrepp och metoder, med syftet att förstå den konstruerade världen (Mitcham, 1994).
tvättmaskinen. De flesta ser teknik som först och främst tekniska objekt som vi på olika sätt använder för att underlätta vår vardag.
Teknik är dock mer än de tekniska lösningar vi använder i varda gen. Det inkluderar tekniska aktiviteter, vilka utöver användandet av teknik, även syftar till utvecklandet av teknik, vilket innefattar design, konstruktion, felsökning, med mera. Teknik syftar även till kunskapen som används samt viljan och behoven som driver skapandet eller användandet av teknik. Mitcham har i ett försök att överbrygga de två teknikfilosofiska riktningarna HPT och EPT, utformat en modell som summerar vad teknik är (figur 1). Figur 1. Mitchams modell för vad teknik är (utvecklad från Mitcham, 1994 s. 160). I modellen beskrivs teknik utifrån fyra aspekter: teknik som aktivi tet; teknik som objekt; teknik som kunskap och teknik som viljeyttring. Med teknik som aktivitet avses användandet eller skapandet av teknik. Teknik som objekt är de föremål som används eller de föremål skapandet av teknik resulterar i. Teknik som kunskap av ser kunskaper, både begreppsliga och procedurella, och färdigheter som används vid teknisk aktivitet. Viljeyttringen är kraften Teknisk kunskap Människan aktiviteterTekniska Tekniskaobjekt Drivkraftteknikenbakom
1. Grundskolans teknikämne 15 såsom datorer, mobiltelefoner, med mera. En del skulle kanske fö reslå andra tekniska lösningar i vardagen såsom bilen, cykeln eller
1. Grundskolans teknikämne
16 som driver teknisk aktivitet framåt. Viljeyttring innefattar även att förstå konsekvenserna av att skapa och använda teknik. Genom att göra teknikens aspekter mer tydliga kommer perspektivet på vad teknik är, att breddas och omfatta både EPT- och HPT-perspektivet. Detta bredare perspektiv på teknik ligger till grund för teknisk bildning och definitionen av kunskapsbasen inom skolans teknik ämne, vilket således innefattar både kunskaper i och om teknik.
Av tradition har teknik länge setts som tillämpad naturvetenskap. Teknikfilosofen Andrew Feenberg (2006) tydliggör dock skillnaden mellan naturvetenskap och teknik. Han beskriver hur man inom naturvetenskapen söker sanningar, att veta, medan man inom teknik söker lösningar för att kontrollera. Tekniken och naturvetenskaperna har olika mål. Inom naturvetenskap är målet att förstå och få kunskap om den naturliga världen. Inom teknik är kunskap istället ett medel, medan målet är produkter och proces ser som vi använder för att uppfylla våra önskningar eller förändra världen (Norström, 2014). Naturvetenskapen tar reda på hur saker och ting är, medan tekniken ställer frågan om hur saker och ting skulle kunna vara och hur vi kan åstadkomma det vi vill (ibid). I tekniken är ändamålsenlighet, lämplighet och effektivitet viktigare än vad som är rätt eller fel, sant eller falskt. I kursplanen för teknik beskrivs således andra förmågor och kunskaper som eleverna ska utveckla än vad som beskrivs inom de naturvetenskapliga ämnena. Tekniken idag är mycket mer komplex än vad den någonsin varit tidigare och betydligt mer integrerad i våra liv. Vi kan inte längre säga att människan och tekniken är separerade som subjekt och ob jekt. Vi har teknik som genom att vara en del av en människas kropp är livsavgörande, som en pacemaker. Vi är beroende av tekniska system, som vattenreningssystem, för att kunna överleva och andra tekniska system, som elsystem och internet, för att våra samhällen ska fungera. Vi är numera del av en helt tekniskt konstruerad värld där tekniken tillsammans med dess användare har ett syfte. Och då
Teknikfilosofen Bernard Stiegler beskriver hur mänsklighetens utveckling är ett resultat av relationen mellan människan och tek niken (Stiegler, 1998). Även om teknik skapas av människan, så har människan och tekniken utvecklats i samspel med varandra. Tekniska objekt utvecklas och interagerar med människan. Utvecklandet av tekniska objekt såsom verktyg för att bearbeta djur- och växtmaterial har spelat en avgörande roll för människans överlev nad. Utvecklandet av dessa verktyg har enligt Stiegler skapat tek nisk medvetenhet och förväntningar på vad man kan åstadkomma med verktygen. Detta har i sin tur lett till utvecklandet av nya tekniska objekt och aktiviteter, med nya förväntningar på vad man kan åstadkomma med tekniken. På detta sätt har människan utvecklats i ett samspel med tekniken under lång tid.
Över tid har kunskapen utvecklats och därmed förväntningarna på vad man kan åstadkomma med tekniska objekt såsom verktyg. De tekniska aktiviteterna har blivit mer och mer innovativa.
1. Grundskolans teknikämne 17 det finns ett syfte så finns det en agent och med en agent måste ett omdöme och etiska överväganden göras (Dakers, 2011). I detta sammanhang kommer den tekniska lösningens användbarhet och nödvändighet in, vilket ska vägas mot effektivitet och funktion.
Den drivkraft och viljeyttring som driver på teknikutvecklingen har blivit mer subjektiv och baserad på individers begär snarare än mänskliga behov (Mitcham, 1994). Den snabba teknikutvecklingen har gjort att människan har hamnat i en slags ofas med tekniken, vi förstår inte alltid den teknik vi använder eller vilka konsekvenser den har på människa, samhälle och miljö. Enligt Mitchams modell (figur 1) så baseras användandet och skapandet av teknik på samspelet mellan teknisk kunskap och drivkraften bakom ska
Om vi återgår till Mitchams modell av vad teknik är (figur 1) så kan detta samspel förstås som att människans drivkraft och viljeyttringar primärt baserats på behovet av att överleva och att kun na kontrollera naturen, för att skapa förutsättningar för ett bra liv.
1. Grundskolans teknikämne 18 pandet och användandet av teknik. Dessa två är alltså avgörande för vad teknisk aktivitet resulterar i. För att skapa till exempel va pen behövs det teknisk kunskap såväl som vilja att framställa dem. Samtidigt behövs teknisk kunskap som syftar till de konsekvenser användandet av dessa vapen kan medföra för människor, miljö och samhälle. Saknas denna kunskap blir det svårt att kritiskt analysera och resonera kring framställandet och användandet av till exempel kärnvapen. Detta är kanske ett drastiskt exempel, men det visar samtidigt på hur vi behöver ha kunskap både i och om teknik för att kunna förhålla oss kritiska till tekniken och ta välinformera de beslut kring olika teknikval. Med andra ord är teknisk kunskap en viktig del i att kunna förstå, hantera och utvärdera den teknik som omger oss i den av människan konstruerade världen. Teknisk kunskap Inom akademin finns, till skillnad från till exempel matematik och naturvetenskap, inte ett specifikt teknikämne motsvarande sko lans teknikämne utan det har sin koppling till flera områden inom akademin. Därmed saknas det också givna kunskapsstrukturer inom ämnet som kan föras över till skolans teknikämne. Inom den teknikdidaktiska forskningen har det ägnats stort utrymme åt att definiera vad teknisk kunskap är inom ramen för skolans teknik ämne och även målet med undervisningen i teknik. Teknisk kunskap kan i ett undervisningssammanhang förenklat delas in i följande områden: begreppsliga kunskaper och procedurell kunskap. Med begreppsliga kunskaper avses att förstå tekniska begrepp och hur dessa kan kopplas till varandra samt hur dessa används i ett sammanhang. Procedurell kunskap syftar till hur man praktiskt tar sig an en teknisk uppgift. Exempel på procedurell kunskap är problemlösning, analys av struktur och funktion
Teknisk kunskap beskrivs ofta som kontextbunden, det vill säga teknisk kunskap uppstår eller används i en specifik situation, som till exempel en problemlösningsaktivitet i teknikundervisningen.
1. Grundskolans teknikämne 19 i en teknisk lösning, upprätta en ritning eller att kunna styra en teknisk lösning med programmering.
Ovanstående tekniska begreppskunskaper skiljer sig i vissa avseenden från begreppsliga kunskaper i naturvetenskap. Inom naturvetenskapen hanteras begrepp på en mer abstrakt och gene rell nivå medan man inom tekniken i större utsträckning hanterar begrepp i relation till det sammanhang de används. Inom maskintekniken använder man en viss uppsättning begrepp medan man inom datatekniken använder en annan uppsättning begrepp. Även teknisk procedurell kunskap är i stor utsträckning bunden till spe cifika kontexter. I problemlösningsprocessen är möjligheten att lösa ett tekniskt problem till viss del beroende av vilka kunskaper man har inom det specifika teknikområdet. En maskiningenjör kanske inte har tillräckliga kunskaper för att lösa dataingenjörens problem och vice versa. Därmed skiljer sig teknisk kunskap mot den mer abstrakta naturvetenskapliga kunskapen som söker sanningar om hur verkligheten förhåller sig oavsett kontextuella förhållanden. Den tekniska kunskapen utvecklas i specifika sammanhang och är beroende av de kontextuella förhållandena (De Vries, 2005).
Teknisk bildning innefattar således teknikkunskaper som elev en behöver för att kunna använda, hantera, värdera och förstå
Det kan handla om förmågan att förstå ett tekniskt problem och vilken kunskap som kan behöva tillämpas för att kunna lösa det specifika problemet. Kontextbunden teknisk kunskap grundar sig därmed på behovet av specifika tekniska kunskaper om begrepp och processer i en situation och kan skilja sig åt beroende på i vil ket sammanhang man befinner sig i. McCormick (2004) poängte rar dock att det finns generella tekniska begrepp som kan använ das inom flera olika sammanhang.
I dagens teknikintensiva samhälle är teknisk bildning en nödvän dighet för att kunna förstå, hantera och ta beslut kring den teknik vi möter i vardagen. Grundskolans teknikundervisning har därför ett viktigt syfte att fylla genom att utveckla elevers teknikkunnande och intresse för teknik, både i vardagslivet och inför ett kommande arbetsliv. Ett viktigt led i att elever ska få en bra teknikun dervisning är att det finns kunniga och kompetenta tekniklärare som känner till teknikämnets förhållningssätt och metoder, och vad som karakteriserar teknisk kunskap. Att kunna tolka kursplanens innehåll och vad den representerar för teknikkunskaper är av största vikt för att kunna erbjuda en kvalitativ teknikundervisning och en likvärdig bedömning av elevers teknikkunskaper (Jones et al., 2013; Norström, 2014; Skolinspektionen, 2014).
Kursplanen i teknik speglar dessa teknikkunskaper utifrån tre kunskapsområden: teknik, människa, samhälle och miljö; tekniska lösningar samt arbetsmetoder för utveckling av tekniska lösningar. I den senast reviderade kursplanens syftestext uttrycks detta enligt
Grundskolans teknikämne 20 teknik i sin vardag. Det kan handla om allt från enklare teknis ka objekt som en ficklampa eller en cykel, till att innefatta större tekniska system som transportsystem, internet eller vatten- och avloppssystemet.
1.
Undervisningenföljande.iämnetteknik
ska ge eleverna förutsättningar att utveckla: – förmåga att reflektera över olika val av tekniska lösningar, deras konsekvenser för individen, samhället och miljön samt hur tekniken har förändrats över tid, – kunskaper om tekniska lösningar och hur ingående delar samverkar för att uppnå ändamålsenlighet och funktion, – förmåga att genomföra teknikutvecklings- och konstruktions arbeten. (SKOLVERKET, 2021)
ISBN 978-91-47-14633-8 © 2022 Ann-Marie von Otter, Anne-Marie Cederqvist och Liber AB Förläggare: Mattias Nykvist Projektledare: Helena Hammarqvist Redaktör: Birgitta Fröberg Formgivning och omslag: Anna Hild Illustrationer: Jonny Hallberg Bildredaktör: Margareta Söderberg Omslagsbild: Shutterstock Första upplagan Repro:1 Integra Software Services, Indien Tryck: People Printing, Kina 2022 DettaKOPIERINGSFÖRBUDverkärskyddatav upphovsrättslagen. Kopiering, utöver lärares och elevers begränsade rätt att kopiera för undervisningsbruk enligt BONUS-av tal, är förbjuden. BONUS-avtal tecknas mellan upphovsrättsorganisationer och huvudman för utbildningsanordnare, t.ex. kommuner och universitet. Intrång i upphovshavarens rättigheter enligt upphovsrättslagen kan medföra straff (böter eller fängelse), skadestånd och beslag/förstöring av olovligt framställt material. Såväl analog som digital kopiering regleras i BONUS-avtalet. Läs mer på www.bonuscopyright.se. Liber AB, 113 98 Stockholm Kundservice: 08-690 90 www.liber.sekundservice.liber@liber.se00
Best.nr Tryck.nr 47-14633-8 47-14633-8 Teknik i skolan har utvecklats för tekniklärare, lärarstudenter och lärarutbildare i syfte att förmedla ämneskunskaper i teknik som kan sättas i relation till de förväntningar som skolans styrdokument uttrycker i termer av ämnesinnehåll och progression. Författarna bjuder in till en kunskapande resa som inte bara syftar till att ge ämneskunskaper utan även strävar efter att ge insikt i vad som kan undervisas om i ämnet teknik för grundskolan. Boken passar därför som en bas för teknikundervisningen i grundskolan. Boken tar utgångspunkt i två av didaktikens nyckelfrågor: Vad skall vi undervisa om? och Varför väljer vi just det innehållet? Varje kapitel belyser ett specifikt innehåll kopplat till teknikämnets kursplan och behandlar detta i relation till de ämneskunskaper lärare behöver för att kunna undervisa i teknik. Kapitlen inleds med en kunskapsdel för att sedan belysa hur man kan arbeta med teknikämnets både teoretiska och praktiska kunskapsinnehåll utifrån en progression.
Ann-Marie von Otter är universitetsadjunkt i ämnesdidaktik. Anne-Marie Cederqvist är universitetsadjunkt i ämnesdidaktik. Vad ska undervisajagom?Ivilken ordning ska jag undervisa de olika delarna i teknik? Vad är teknik? Varför fungerar saker som de gör? Hur utvecklas tekniska lösningar? Vad behöver jag veta om teknik i vardagen?
Vad gör tekniklärare?en
